高炉风口回旋区焦炭燃烧特性的颗粒尺度模拟

来源：钢铁研究学报杂志2022年第11期北京时间：

作者：周鹏，华晴赉，曾嘉，崔佳鑫，蒋友源，鄂殿玉

单位：1.江西理工大学江西省颗粒系统仿真与模拟重点实验室，江西赣州341000；2.湖南华菱湘潭钢铁有限公司，湖南湘潭411101

摘要：摘要：为从微观颗粒尺度解析高炉风口回旋区动态演变及内部热化学行为，采用计算流体动力学离散单元法(CFD-DEM)耦合方法对回旋区焦炭燃烧过程进行了数值模拟研究。首先验证了CFD-DEM模型的可用性与准确性；然后探究了回旋区形成及演变过程、焦炭颗粒燃烧行为及粒径分布和气相的温度及组分分布；最后考察了不同鼓风速率对回旋区大小、风口轴向气体温度与组分分布的影响。模拟结果表明，回旋区的宽度和高度随着鼓风速率的增大而增加；鼓风速率的上升使气体高温区和化学反应区分布发生改变，即最高温度点和焦炭反应区均向焦炭床中心移动。

关键词：关键词：风口回旋区,焦炭燃烧行为,多尺度多相流模拟,计算流体动力学,离散单元法